Чому тварини смугасті

Портал створений за підтримки Федерального агентства з друку та масових комунікацій.

Чому зебри смугасті?

Кирило Стасевич. Фото Наталії Домріної

Питання «Чому зебра смугаста?» звучить по-дитячому, але біологи шукають відповідь на нього дуже давно — з часів Чарльза Дарвіна та Альфреда Уоллеса.

Питання «Чому зебра смугаста?» звучить по-дитячому, але біологи шукають відповідь на нього дуже давно — з часів Чарльза Дарвіна та Альфреда Уоллеса, батьків-засновників еволюційного вчення. Логічно припустити, що у прабатьків зебр смугасті особини мали якісь переваги перед неполосатими і в ході природного відбору залишилися лише ті, хто мав смужки. Але в чому полягала ця перевага?

У приватному заповіднику Торнібуш на території національного парку Крюгера (Південно-Африканська Республіка) зебри мають звичай збиратися на колективний водопій.

Зоологи з університету Будапешта (Угорщина) виміряли ширину світлих та темних смуг у зебр різних видів. Виявилося, що вона змінюється у діапазоні від 2,3 см до 7,47 см. У колонці зліва відзначено ширину смуг різного кольору різних частинах тулуба. Ілюстрація із статті: Ádám Egri et al. J. Exp. Biol. 215, 736-745, 2012.

Існує кілька гіпотез. Перша та найпопулярніша: смуги допомагають маскуватися від хижаків, роблять зебр непомітними. Це пояснення згодом відкинули, тому що насправді зебри досить сильно виділяються на тлі навколишнього ландшафту.Друга гіпотеза, схожа на першу, передбачає, що хижак, загалом, може помітити смугасту зебру, але якщо зважиться на стрибок, то з великою ймовірністю промахнеться: смуги зб'ють його з пантелику, особливо якщо зебр багато, а зосередитися потрібно на якийсь однієї. Є версії, що схиляються до того, що смугасті візерунки - це розпізнавальні знаки, якими зебри відрізняють одних членів стада від інших.

Нещодавно отримала підтвердження наступна гіпотеза: смуги захищають зебр від мух цеце, ґедзів та інших комах.

Деякі комахи у пошуках «видобутку» звертають увагу поляризацію світла, відбитого від предмета. Світловий промінь – це електромагнітна хвиля. З великою натяжкою його можна уподібнити гітарній або скрипковій струні, що вібрує, причому биття «струн» можуть відбуватися в різних площинах. У відбитому світлі переважають коливання однієї площині, тобто світло стає частково чи повністю поляризованим.

Виявилося, що ґедзі летять на світло, поляризоване певним чином, і саме таке світло відбивається від темнозабарвленої вовни. Експеримент, поставлений зоологами з університету Будапешта (Угорщина), показав, що чорна, коричнева і взагалі темна масть тварини дуже приваблива для двокрилих. Білий кінь ті ж ґедзі турбували набагато менше, ніж чорний. А ось зеброве забарвлення виявилося для них ще менш привабливим, ніж біле. Цікаво, що у разі важливу роль грала ширина смужок: якщо вони виявлялися ширше, ніж треба, ґедзі радісно прямували на чорні ділянки. Мабуть, чергування смуг певного розміру створювало в очах комах досконалу плутанину, так що вони не могли розглянути жертву.

Щоб підтвердити антипаразитичну функцію смужок, потрібно було знайти інші докази. Дослідники з Каліфорнійського університету в Девісі (США) зіставили ареали семи видів зебр, коней та ослів з особливостями забарвлення тварин. Зоологів цікавило, чи є в даного виду смуги, на якій частині тіла і як часто вони розташовані, якою вони є ширини. Дослідники порівнювали забарвлення тварин у різних місцях проживання — у лісистій місцевості, на відкритих просторах, перевіряли, чи є по сусідству великі хижаки та паразити, який там температурний режим.

Гіпотеза про взаємозв'язок смугастості зебр та загрози від кровосисних паразитів повністю підтвердилася. З'ясувалося, що смуги найбільш сильно виражені у тих видів і в тих популяцій, які з більшою ймовірністю стикаються з паразитами. Саме ґедзі та мухи цеце були тим самим фактором відбору, який «намалював» смуги на зебрах та деяких їхніх родичах. Але постає питання: «Чому тільки зебри з усіх копитних Африки отримали такі смуги?». Можливо, вся справа в тому, що зебри єдині з копитних, у кого вовна коротша, ніж жалкі хоботки кровососних мух.

Зоологи з Австралії та Великобританії спробували з'ясувати, чи справді забарвлення зебр може збивати зір з пантелику. Смужки на шкурі створюють цілих дві оптичні ілюзії. Це ефект колеса, що крутиться (коли нам здається, що спиці стоять на місці або крутяться у зворотний бік) і ще одна ілюзія, яку можна продемонструвати за допомогою циліндра з намальованими на ньому спіральними смугами. Якщо такий циліндр покрутити, то, незважаючи на спіральне нанесення смужок, здаватиметься, що вони рухаються не вбік, а вертикальною осі вгору або вниз.Тобто зебра потенційно може спровокувати оптичну ілюзію в очах паразитів або хижака, що вирішив напасти на неї. У цьому експерименті зеброве фарбування вивчали за допомогою комп'ютерного моделювання. А як живий хижак бачить живу зебру і чи взагалі здатні африканські леви бачити оптичні ілюзії — поки що невідомо.

Заперечити пояснення з комахами, що кровососають, спробували прихильники ще однієї гіпотези — терморегуляційної. Зоологи з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (США) порівняли смужки в популяціях зебр з різних районів Африки і дійшли висновку, що найточніший малюнок носять ті, хто живе у найспекотніших районах. Забарвлення зебр порівнювали і з поширенням мухи цеце, але в цьому випадку відповідність була не такою помітною, як у порівнянні з температурою навколишнього повітря. Як смуги можуть охолоджувати зебру? Білі та чорні ділянки нагріваються по-різному, і тому у поверхні тіла формуються охолоджуючі мікропотоки повітря. Проте ця гіпотеза має кілька серйозних мінусів.

З усіх кровососів зоологи вибрали лише муху цеце. А якщо зебри захищаються зовсім не від цеце, а від якогось сліпня? Крім того, «мікровітерки», що гуляють над зебровою шкірою, — це поки що лише припущення. Є вони чи ні, доведеться перевірити в експерименті. Можливо, смуги не тільки захищають зебр від сліпків і від перегріву, але потрібні і для якихось інших цілей, про які ми ще не знаємо. Усі найцікавіші відкриття попереду.

Чому зебри смугасті?

Вчені вважають, що знайшли пояснення характерним смугастим забарвленням зебр, повідомляє агентство Reuters. Чорні та білі смуги не дають мухам та іншим комахам приземлитися на шкуру тварин.

Дослідники провели експеримент, під час якого виявили, що мухам складніше приземлятися на смугасту поверхню. У ході експерименту на звичайних коней одягли костюми, що імітують забарвлення зебри, і виявили, що на них почало сідати менше комах.

"Ми побачили, що мухи наближаються до зебр і коней з однаковою швидкістю, але їм не вдається приземлитися на зебр (або на смугасті костюми), тому що вони не можуть знизити швидкість, пролітають повз або буквально врізаються в коней і відскакують убік", - Розповів еколог Тім Каро з Каліфорнійського університету в Дейвісі.

З погляду еволюції, зебра живе у тих частинах світу, де мухи є переносниками небезпечних захворювань, які викликають виснаження і можуть призвести до смерті.

Існують і інші гіпотези про виникнення смуг: таке забарвлення може забезпечити зебрі маскування в умовах дикої природи, регулювати температуру тіла або служити відмінністю від родичів.

У світі налічується три види зебр. Розташування смуг на шкурі цих тварин унікальне, і поки не було знайдено двох однакових особин.

Тепер ви можете стежити за новинами Euronews на нашому каналі в Telegram, в мережах "Однокласники" та Instagram.